卡爾費(fèi)休試劑應(yīng)用速遞 | 鈉離子電池水分含量測定解決方案
更新時(shí)間：2025-12-10 瀏覽次數(shù)：199
鈉離子電池電解液1mol/L 雙(三氟甲基磺酰基)亞胺鈉 (NaTFSi)水分含量測定解決方案
關(guān)于鋰電池材料
鋰離子電池一般主要由五部分組成：正極、負(fù)極、電解液、隔膜、外殼與電極引線，正極包括由鈷酸鋰或鎳鈷錳酸鋰、錳酸鋰、磷酸亞鐵鋰等及鋁箔組成的電流收集極。負(fù)極由石墨化碳材料和銅箔組成的電流收集極組成。電池內(nèi)充有有機(jī)電解質(zhì)溶液。
隨著新技術(shù)的更新迭代，通過添加導(dǎo)電鹽（如：六氟磷酸鋰等）和其他添加劑，電池的性能和穩(wěn)定性得以進(jìn)一步提升。鋰離子電池內(nèi)部必須要求是水含量低于20mg/kg的環(huán)境，因?yàn)槌Ｓ玫膶?dǎo)電鹽會(huì)與水反應(yīng)生成HF，由于其有毒和腐蝕性，會(huì)損壞電池單體。同時(shí)，水分含量高不僅會(huì)降低電池容量、減少電池的循環(huán)使用次數(shù)、導(dǎo)致電解液中的鋰鹽分解，還會(huì)影響正極材料、負(fù)極材料的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，對(duì)鋁集流體進(jìn)行腐蝕等。因此，水分含量是鋰電池生產(chǎn)和質(zhì)量控制中最關(guān)鍵的指標(biāo)之一。
N雙(三氟甲基磺酰基)亞胺鈉是鈉離子電池電解液中的關(guān)鍵成分之一，與其他鈉鹽（如：高氯酸鈉、六氟磷酸鈉等）相比，其優(yōu)勢包括：電化學(xué)穩(wěn)定性高，適用于高電壓環(huán)境；與多種溶劑兼容性好；無需額外成膜添加劑即可形成穩(wěn)定界面。
由于鋰電池生產(chǎn)中所用的材料和試劑的水分含量都極低，建議選擇卡爾費(fèi)休庫侖法水分測定方法。根據(jù)不同的樣品性質(zhì)，可采用不同的測試方法，能夠溶解在庫侖法試劑中的樣品可采用直接測定法，如：電解液、溶劑等液體樣品，六氟磷酸鋰等可以溶解的固體樣品等；對(duì)于正極材料、負(fù)極材料、電池隔膜等無法溶解的固體樣品，可以通過卡氏加熱爐方法測定其水分含量。如：正極材料、正負(fù)極片、電池隔膜等。
實(shí)驗(yàn)技巧和建議：
? 含醛酮結(jié)構(gòu)的樣品，如：含有甲醛、乙醛、苯甲醛等醛類，以及含有丙酮、丁酮、環(huán)己酮等酮類的樣品，需使用醛酮專用陽極液和陰極液（適用于有隔膜滴定池）。
? 許多鋰電池材料具有吸濕性，在處理過程中會(huì)從大氣環(huán)境中吸收水分。因此，建議盡量減少樣品與大氣濕氣接觸，以獲得可靠且可重復(fù)的測定結(jié)果。建議樣品制備，甚至整個(gè)測定過程都應(yīng)在干燥的手套箱中進(jìn)行。
? 一些常見的電解質(zhì)添加劑（如：氯乙烯或硼酸鹽）會(huì)與含卡爾費(fèi)休試劑中的醇類物質(zhì)發(fā)生副反應(yīng)。建議減小樣品取樣量、加大更換試劑的頻率、快速滴定至終點(diǎn)，可以大大提高測定結(jié)果的可靠性和精準(zhǔn)性。
所需試劑（Aquastar®庫侖法滴定劑，降本增效：只需用1瓶試劑，無需區(qū)分陰極液和陽極液）
貨號(hào) | 產(chǎn)品描述 | 滴定劑 用量 | 備注 |
1.09255.0508 | Aquastar®庫侖法滴定劑，用于有隔膜滴定池，陰/陽極液均適用 | 5 mL | 用作陰極液 |
100 mL | 用作陽極液 | ||
1.88055.0010 | Aquastar®標(biāo)準(zhǔn)水，15-30 ppm，庫侖法測定和卡氏爐(120-160°C)測定 | / | CRM級(jí)，包裝規(guī)格：10 x 8mL |
1.88051.0010 | Aquastar®標(biāo)準(zhǔn)水 0.1%（1.0 mg 水/g) | / | CRM級(jí)，包裝規(guī)格：10 x 8mL |
儀器參數(shù)設(shè)置
滴定儀參數(shù)設(shè)置建議，用于終點(diǎn)指示，例如：
極化電流I(pol) = 5 - 10 μA
終點(diǎn)控制電位U(EP) = 50 - 100 mV
穩(wěn)定時(shí)間：30秒
滴定終止標(biāo)準(zhǔn): 漂移值< 10 μg/min
3. 取樣量：1克
方法步驟簡介：
將卡爾費(fèi)休試劑分別倒入帶有隔膜滴定池的陰極和陽極室中。啟動(dòng)滴定儀，滴定至系統(tǒng)平衡和干燥，經(jīng)過預(yù)滴定和漂移值穩(wěn)定后，用注射器將樣品注入滴定池（通過稱量注射器前后的重量差，來精確稱量待測樣品重量），開始進(jìn)行庫侖滴定法測定，儀器上直接讀取待測樣品的水分含量值。
所需試劑（Aquastar®庫侖法滴定劑，降本增效，一站式采購）
貨號(hào) | 產(chǎn)品描述 | 滴定劑 用量 | 備注 |
1.09257.0508 | Aquastar®庫侖法滴定劑，有/無隔膜滴定池均適用，陰/陽極液均適用 | 100 mL | 左側(cè)試劑二選一，無隔膜滴定池?zé)o需配陰極液 |
1.88079.0500 | Aquastar®庫侖法陽極液，用于無隔膜滴定池（新配方可有效避免結(jié)晶現(xiàn)象，適用于環(huán)境濕度較大的實(shí)驗(yàn)室） | 100 mL | |
1.88055.0010 | Aquastar®標(biāo)準(zhǔn)水，15-30 ppm，庫侖法測定和卡氏爐(120-160°C)測定 | / | CRM級(jí)，包裝規(guī)格:10 x 8mL |
1.88051.0010 | Aquastar®標(biāo)準(zhǔn)水 0.1%（1.0 mg 水/g) | / | CRM級(jí)，包裝規(guī)格：10 x 8mL |
儀器參數(shù)設(shè)置
滴定儀參數(shù)設(shè)置建議，用于終點(diǎn)指示，例如：
極化電流I(pol) = 5 - 10 μA
終點(diǎn)控制電位U(EP) = 50 - 100 mV
穩(wěn)定時(shí)間：30秒
滴定終止標(biāo)準(zhǔn): 漂移值< 10 μg/min
3. 取樣量：1克
方法步驟簡介：
將卡爾費(fèi)休試劑倒入無隔膜滴定池中。啟動(dòng)滴定儀，滴定至系統(tǒng)平衡和干燥，經(jīng)過預(yù)滴定和漂移值穩(wěn)定后，將樣品放入稱量皿上（通過稱量皿前后的重量差，來精確稱量待測樣品重量），開始進(jìn)行庫侖滴定法測定，儀器上直接讀取待測樣品的水分含量值。
其他常用產(chǎn)品推薦
貨號(hào) | 產(chǎn)品描述 | 包裝規(guī)格 |
1.88035.0500 | 緩沖溶液（用于強(qiáng)酸性樣品的緩沖， 調(diào)節(jié)pH值至5-7） | 500mL |
1.88036.0500 | 緩沖溶液（用于強(qiáng)堿性樣品的緩沖， 調(diào)節(jié)pH值至5-7） | 500mL |
1.00136.0250 | 苯甲酸 | 250G |
1.08297.2500 | 二甲苯 | 2.5L |
1.09684.1000 | 甲酰胺 | 1L |
1.05704.0250 | 分子篩，孔徑0.3nm，直徑2mm， 粒徑10 mesh | 250G |
1.05734.0250 | 分子篩，孔徑0.3nm，直徑2mm， 粒徑10 mesh，含指示劑 | 250G |
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